В Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого (СПбПУ) представили первые всеобъемлющие расчеты параметров воздействия плазмы на стенки Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР). Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
С помощью новых подходов мы впервые просчитали потенциальное воздействие плазмы на поверхность стенок в различных их точках с учетом всех их многочисленных особенностей, характеристик имеющего очень сложную форму реактора. С учетом этих расчетов, которые мы представили сейчас, руководство приняло решение о реконструкции реактора и замене стенок из бериллия на вольфрамовую поверхность.
ИТЭР представляет собой тороидальную камеру с магнитными катушками (токамак), которая позволит удерживать раскаленную до более чем 100 миллионов градусов плазму, необходимую для термоядерного синтеза. Плазма в токамаке удерживается магнитным полем. Это предотвращает её прямое соприкосновение с материальными стенами. Однако одной из главных проблем является минимизация разрушительного воздействия на стенки, температура которых может достигать 10 тысяч градусов.
Новый математический метод расширенных сеток позволил значительно улучшить численное моделирование. Этот подход обеспечил возможность расчета параметров пристеночной плазмы для всех возможных ячеек токамака, чего раньше добиться было нельзя.
Для вычислений использовались суперкомпьютеры СПбПУ и проекта ИТЭР, и один расчет занимал около месяца.
Изначально стенки токамака планировалось делать из бериллия. В случае с вольфрамом как подходящим вариантом возникали опасения, что поверхность будет распыляться и загрязнять плазму. Мы смогли рассчитать все необходимые параметры, для этого уникального проекта, с учетом наших данных было принято коллективное решение использовать именно вольфрам.
ИТЭР — это первый в мире международный термоядерный экспериментальный реактор нового поколения, строящийся в Провансе, Франция. Его цель — продемонстрировать научно-технологическую осуществимость использования термоядерной энергии в промышленных масштабах. Основной вклад России заключается в разработке и поставке 25 систем для установки, а первые эксперименты на реакторе планируется начать в 2034 году.
Ранее www1.ru сообщал, что Росатом монтирует во Франции гиротроны на реакторе ИТЭР.
Читать материалы по теме:
Пуск термоядерного реактора ИТЭР, который помогает строить Россия, перенесли на более чем 10 лет
Специалисты МИФИ нашли сплав для продления срока службы будущего термоядерного реактора ИТЭР
Новая технология хранения радиоактивных отходов разработана в России
